一种桥梁支架的预压方法与流程

1.本技术属于桥梁技术领域，具体涉及一种桥梁支架的预压方法。


背景技术：

2.随着我国基础设施建设的迅速发展，大量现浇桥梁建设需要搭设支架，在桥梁施工中，需要事先对支架进行重物预压，以保证支架的可靠性和了解支架在施工过程中的弹性变形，以及消除支架的非弹性变形，并检验结构的承载能力及稳定性。传统现浇混凝土箱梁支架预压一般采用石块、砂袋或钢筋等比重较大的密实材料，但上述材料进行预压均需依靠大型运输设备和起重设备，且材料临时存放、卸载后堆放都需较长时间、占据大量平面，影响正常施工流程，尤其在市政桥梁工程大量建设中，占据施工平面是一大难题。也对市区的交通带来了不利影响。而采用水袋进行桥梁梁预压恰恰能够解决上述所有矛盾，大大减少了施工时间，在野外可以就地取水，对水源质量无要求。在市政工程中可以就近使用城市供水；水袋预压几乎不需大型运输及起重设备；不需占用大量场地，随卸随装运走等优点。
3.通常来说，桥梁支架上的预压重量较大，水的密度为1.0g/cm3，水相对于砂石等类型的配重块具有较小的密度，因此需要制作较大体积的容器才能容纳更多的水。现有技术中单个水袋的容量为30～50吨，多个水袋平铺于桥梁支架上，若总水袋的重量低于预压重量时，可通过增大水袋的体积来实现重量的提升，但是增大水袋的体积不仅成本高，而且破裂的风险也随之提高，层叠水袋时底部的水袋也容易破裂。若将水袋更换为实体结构的箱体，虽然能够通过叠高来增大总重量，但是实体结构的箱体不仅不易于收纳，同时成本较高。


技术实现要素：

4.本技术实施例通过提供一种桥梁支架的预压方法，解决了现有技术中利用水袋预压时，预压重量较大会导致水袋容易破裂的问题。
5.为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种桥梁支架的预压方法，包括以下步骤：
6.步骤一，根据设定的预压重量选择预压组件的数量，规划所述预压组件的位置，布置用于观测桥梁支架沉降的观测点；
7.步骤二，在所述桥梁支架上安装脚手架，所述脚手架围合成用于放置所述预压组件的槽体，所述脚手架的铺设范围大于所述预压组件的铺设范围；
8.在所述槽体内铺设防水布，使所述防水布的边缘延伸至所述槽体的外部，并将所述防水布的边缘固定于所述脚手架；
9.步骤三，安装底层所述预压组件的框架，所述框架和所述槽体的内壁间隔设置；将所述预压组件的水囊放置于所述框架的内部，安装所述预压组件的隔板，使所述隔板水平固定于所述框架的顶部；
10.步骤四，安装下一层所述预压组件，使下一层所述预压组件的框架和底层所述预压组件的框架固定连接；将下一层所述预压组件的水囊放置于底层所述预压组件的所述隔板上，并将下一层所述水囊底部的出水口穿过所述隔板上的孔后连接于底层所述预压组件的水囊顶部的进水口，然后安装下一层所述预压组件的隔板；
11.步骤五，重复步骤四直至完成所述预压组件的安装；
12.步骤六，在顶层所述预压组件的进水口处安装进水管，并在所述进水管上设置进水电磁流量计和进水流量电磁阀；
13.在底层所述预压组件的出水口处安装出水管，并在所述出水管上设置出水电磁流量计和出水流量电磁阀；
14.步骤九，通过所述进水管向所述预压组件注水进行逐级加载，每完成一级加载后利用水准仪通过所述观测点观测所述桥梁支架的沉降量；
15.通过所述出水管使所述预压组件放水进行逐级卸载，每完成一级卸载后利用水准仪通过所述观测点观测所述桥梁支架的沉降量。
16.在一种可能的实现方式中，步骤六还包括以下步骤：在所述预压组件上覆盖防护层，使所述防护层的下端伸入所述槽体内后，向上翻折延伸至槽体外部，所述防护层为防水材质。
17.在一种可能的实现方式中，每一层所述预压组件的数量为多个；同一层中相邻两个所述预压组件的框架通过螺栓组件连接；
18.下一层所述预压组件的框架和底层所述预压组件的框架固定连接时，将下一层所述预压组件的框架的下端插入底层所述预压组件的框架上端的孔内，然后通过螺栓组件连接两个所述框架的插接连接处。
19.在一种可能的实现方式中，将所述水囊放置于所述框架的内部时，首先将所述水囊底部的底盖和所述框架连接，然后向上拉伸所述水囊顶部的顶盖，使所述底盖和所述顶盖之间的柔性段拉长，再将所述顶盖和所述框架连接；
20.所述进水口设置于所述顶盖上；所述出水口设置于所述底盖上。
21.在一种可能的实现方式中，将侧板安装于所述框架的侧壁，使所述侧板位于所述柔性段的周向。
22.在一种可能的实现方式中，通过所述进水管向所述预压组件注水时，同时向多个顶层所述预压组件的进水管以相同的流速注水；
23.通过所述出水管将所述预压组件放水时，同时将多个底层所述预压组件的出水管以相同的流速放水。
24.在一种可能的实现方式中，所述脚手架的下端通过支撑柱支撑于所述桥梁支架上，所述支撑柱和所述桥梁支架之间设置有压力传感器。
25.本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
26.本发明实施例提供了一种桥梁支架的预压方法，该方法将储水的水囊放置于框架中，框架为立方体框架结构，每一层的水囊均通过隔板支撑于框架上，多层的水囊的进水口和出水口依次连通，进而形成一个较大体积的水囊，因此降低了水囊破裂的风险，同时便于收纳，成本低。形成的较大体积的水囊便于控制加水的速率，加水时从桥梁支架的中心线向其两端对称加载，并保持加载速率的一致性，从而使桥梁支架加载时保持平衡，满足逐级加
载或逐级卸载的预压方式，避免了设置多个独立的水囊而存在不便于精准对称加载的问题。
27.脚手架作为预压组件的底部支撑件，同时脚手架内的防水布能够使槽体形成密封结构，当预压组件的水囊漏水时，漏出的水流至槽体内，进而不影响桥梁支架上的预压重量，从而避免工作人员发现漏水不及时，使预压重量减小而导致测量结果不精确的问题。工作人员发现漏水时，及时进行修补，漏出的水流至槽体内，从而保证整个预压过程的顺利进行。
28.进水电磁流量计和出水电磁流量计用于监测进水口和出水口水的流量，进而通过水的体积计算水的重量，从而快速控制预压组件的总重量。进水流量电磁阀和出水流量电磁阀控制进水口和出水口水的通断，同时还可控制水流出的速率，进而实现多点均匀注水或放水的方式，满足逐级加载或逐级卸载的试验方式。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本发明实施例提供的桥梁支架的预压方法的施工过程示意图。
31.附图标记：1-预压组件；11-框架；12-水囊；13-进水口；14-侧板；15-底盖；16-顶盖；17-柔性段；2-桥梁支架；3-脚手架；4-槽体；5-防水布；6-防护层；7-螺栓组件；8-压力传感器。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
34.如图1所示，本发明实施例提供的桥梁支架的预压方法，包括以下步骤：
35.步骤一，根据设定的预压重量选择预压组件1的数量，规划预压组件1的位置，布置用于观测桥梁支架2沉降的观测点。
36.步骤二，在桥梁支架2上安装脚手架3，脚手架3围合成用于放置预压组件1的槽体4，脚手架3的铺设范围大于预压组件1的铺设范围。
37.在槽体4内铺设防水布5，使防水布5的边缘延伸至槽体4的外部，并将防水布5的边缘固定于脚手架3。
38.步骤三，安装底层预压组件1的框架11，框架11和槽体4的内壁间隔设置。将预压组件1的水囊12放置于框架11的内部，水囊12支撑于底层预压组件1的框架11底部的隔板上。安装底层预压组件1上部的隔板，使隔板水平固定于框架11的顶部。
39.步骤四，安装下一层预压组件1，使下一层预压组件1的框架11和底层预压组件1的框架11固定连接。将下一层预压组件1的水囊12放置于底层预压组件1的隔板上，并将下一层水囊12底部的出水口穿过隔板上的孔后连接于底层预压组件1的水囊12顶部的进水口13，然后安装下一层预压组件1的隔板。
40.步骤五，重复步骤四直至完成预压组件1的安装。
41.步骤六，在顶层预压组件1的进水口13处安装进水管，并在进水管上设置进水电磁流量计和进水流量电磁阀。
42.在底层预压组件1的出水口处安装出水管，并在出水管上设置出水电磁流量计和出水流量电磁阀。
43.步骤九，通过进水管向预压组件1注水进行逐级加载，每完成一级加载后利用水准仪通过观测点观测桥梁支架2的沉降量。
44.通过出水管使预压组件1放水进行逐级卸载，每完成一级卸载后利用水准仪通过观测点观测桥梁支架2的沉降量。
45.需要说明的是，设定的预压重量不小于箱梁的恒载和施工荷载之和。设定好预压重量后，确定桥梁支架2上的加载片区位置，桥梁支架2上的加载片区应对称分布。观测点设置于桥梁支架2的拼装节点上，以便于准确地获取桥梁支架2的变形情况，从而获悉桥梁支架2承载能力及稳定性。
46.脚手架3作为预压组件1的底部支撑件，脚手架3内的防水布5能够使槽体4形成密封结构，当预压组件1的水囊12漏水时，漏出的水流至槽体4内，进而不影响桥梁支架2上的预压重量，从而避免工作人员发现漏水不及时，使预压重量减小而导致测量结果不精确的问题。工作人员发现漏水时，及时进行修补，漏出的水流至槽体4内，从而保证整个预压过程的顺利进行。
47.槽体4内在防水布5内表面可设置液位传感器，当某一水囊12漏水时，工作人员可及时发现，防止漏水过多。
48.本发明将储水的水囊12放置于框架11中，框架11为立方体框架11结构，每一层的水囊12均通过隔板支撑于框架11上，多层的水囊12的进水口13和出水口依次连通，进而形成一个较大体积的水囊12，本实施例中预压组件1的层数为两层。本发明的方法能够降低水囊12破裂的风险，同时水囊12便于收纳，且成本低。形成的较大体积的水囊12还可便于控制加水的速率，加水时从桥梁支架2的中心线向其两端对称加载，并保持加载速率的一致性，从而使桥梁支架2加载时保持平衡，满足逐级加载或逐级卸载的预压方式。本发明避免了设置多个独立的水囊12而存在不便于精准对称加载的问题。本发明的方法避免了通过增大水袋的体积来实现重量的提升，而存在成本高、以及破裂的风险高的问题，同时避免了采用实
体结构的箱体存在不易于收纳、以及成本较高的问题。
49.进水电磁流量计和出水电磁流量计用于监测进水口13和出水口水的流量，进而通过水的体积计算水的重量，从而快速控制预压组件1的总重量。进水流量电磁阀和出水流量电磁阀控制进水口13和出水口水的通断，同时还可控制水流出的速率，进而实现了多点均匀注水或放水的方式，满足逐级加载或逐级卸载的试验方式。本发明的方法易于实施，实用性强，便于推广使用。
50.通过进水管向预压组件1注水进行逐级加载，每完成一级加载后利用水准仪通过观测点观测桥梁支架2的沉降量。通过出水管使预压组件1放水进行逐级卸载，每完成一级卸载后利用水准仪通过观测点观测桥梁支架2的沉降量具体包括以下步骤：
51.第一级加载模式加载至总重的50％，主要模拟完成底板、腹板钢筋、预应力筋、内模安装、顶板翼缘钢筋、预应力筋的安装等施工过程，其荷载按均布于底板上考虑。加载过程的观测：由于第一级加载荷载相对较小，可以考虑完成加载后才进行各观测点观测。
52.第二级加载模式加载至总重的75％，是模拟底板砼、斜腹板砼、顶板、翼缘板砼已形成一定施工梯度的全断面浇筑，同时顶、底、翼缘板砼在跨中断面的最不利受力状态。加载过程的观测：第二级加载是模拟施工过程比较不利受力状态，其加载过程共分为三步，第一步底板砼，第二步斜腹板砼，第三步顶板翼缘板砼。每完成每一步加载均要对观测点进行观测、记录，同时测量观测贯穿于加载全过程，发现异常应立即停止加载，查找原因处理后在进行。
53.第三级加载模式加载至总重的100％，是模拟箱梁砼浇筑完成的状况。加载过程观测：第三级加载分为三步加载，第一步为底板砼全部浇筑完成，第二步为完成腹板砼浇筑，第三步为完成顶板翼缘板砼施工。测量观测必须全过程进行，测出以上每个过程的每个观测点标高变化情况，若发现变形量异常必须立即停止加载进行应急处理，查找原因处理后才能继续进行。
54.完成第三级加载后应持荷观测24小时，每小时观测一次，并做好记录，若发现异常应及时上报，进行应急处理。
55.卸载观测是加载预压的重要一环，通过各级荷载的卸载观测可推算出桥梁支架2在各级荷载作用下的弹性变形量与残余变形量，卸载观测过程与加载观测过程相反，其过程如下：第三级加载状态
→
第二级加载状态
→
第一级加载状态
→
初始状态，卸载时每完成一级卸载均待观察完成、做好记录再卸下一级荷载。
56.在加载过程中，要严格按加载程序详细记录加载时间、吨位、位置，测量要全过程跟踪观测。未经观测不能加载下一级荷载。每完成一级加载应暂停一段时间，进行测量，并对桥梁支架2进行检查，发现异常情况停止加载，及时分析，采取相应措施。桥梁支架2变形观测应采用高精度水准仪，精确至毫米，观测过程中前后置尺地方要保持一致。
57.本实施例中，步骤六还包括以下步骤：在预压组件1上覆盖防护层6，使防护层6的下端伸入槽体4内后，向上翻折延伸至槽体4外部，防护层6为防水材质。
58.需要说明的是，防护层6能够对预压组件1进行保护，水囊12破裂时，水从预压组件1缝隙向两侧喷射时，水会因防护层6的阻挡向下流至槽体4内，从而防止水喷出槽体4，而导致整个预压重量减轻的问题。防护层6向上翻折延伸至槽体4外部后固定安装，从而防止防护层6端部滑至槽体4内，遇到雨雪天气时，防护层6还能够防止较多的雨水进入槽体4内。
59.图1所示的半剖结构，左侧示意出了预压组件1的结构，右侧示意出了的防护层6、防水布5和槽体4的结构。
60.本实施例中，每一层预压组件1的数量为多个。同一层中相邻两个预压组件1的框架11通过螺栓组件7连接。
61.下一层预压组件1的框架11和底层预压组件1的框架11固定连接时，将下一层预压组件1的框架11的下端插入底层预压组件1的框架11上端的孔内，然后通过螺栓组件7连接两个框架11的插接连接处。
62.需要说明的是，框架11的两侧设置有相互连接的对接孔，框架11可由多个立柱和横撑相互固定组成，进而便于拆卸，本实施例不对框架11的结构做出进一步说明，只要满足本实施例中的安装需求的结构均可。上下两层的框架11的连接方式既快捷而且连接可靠，从而提高了该方法的实施效率。
63.本实施例中，将水囊12放置于框架11的内部时，首先将水囊12底部的底盖15和框架11连接，然后向上拉伸水囊12顶部的顶盖16，使底盖15和顶盖16之间的柔性段17拉长，再将顶盖16和框架11连接。
64.进水口13设置于顶盖16上。出水口设置于底盖15上。
65.需要说明的是，固定顶盖16和底盖15前，调整顶盖16和底盖15的方向，防止柔性段17扭转，同时捋顺柔性段17，顶盖16和底盖15便于进水口13和出水口的安装，固定好顶盖16和底盖15的位置后，水囊12周向能够均匀分布与框架11的内部空间，同时水囊12能够处于自然胀大的状态，不会和框架11存在局部压力较大的问题。
66.本实施例中，将侧板14安装于框架11的侧壁，使侧板14位于柔性段17的周向。
67.需要说明的是，水囊12处于框架11内时，水囊12侧壁和侧板14抵接，侧板14能够对水囊12起到一定的保护作用，防止水囊12和框架11的立柱抵接而导致水囊12局部压强较大的问题。
68.本实施例中，通过进水管向预压组件1注水时，同时向多个顶层预压组件1的进水管以相同的流速注水。
69.通过出水管将预压组件1放水时，同时将多个底层预压组件1的出水管以相同的流速放水。
70.需要说明的是，通过进水电磁流量计、进水流量电磁阀、以及出水电磁流量计和出水流量电磁阀能够实现相同的流速放水或者注水的方式。
71.本实施例中，脚手架3的下端通过支撑柱支撑于桥梁支架2上，支撑柱和桥梁支架2之间设置有压力传感器8。
72.需要说明的是，压力传感器8能够实时、准确的监测载荷值，方便工作人员及时获取载荷值。
73.本发明将储水的多个水囊12形成一个较大体积的水囊，从而降低水囊12破裂的风险，本发明的水囊12便于收纳，且成本低。形成的较大体积的水囊12还可便于控制加水的速率，满足逐级加载或逐级卸载的试验方式。本发明的方法避免了通过增大水袋的体积来实现重量的提升，存在成本高、以及破裂的风险高的问题，本发明的方法无需依靠大型运输设备和起重设备，避免了采用石块、砂袋或钢筋吊装时存在的安全隐患，并且节约施工场地，减少了对施工周围的环境带来的不利影响。水的密度为1.0g/cm3，重量直观，计量准确；本
发明以水为原料，可100％回收利用，符合国家低碳绿色发展模式，因此本发明的方法实用性强，便于推广使用。
74.本实施例中，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。